JP2019200228A - Estimation device estimating remaining amount of developer, control method, recording medium, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、現像剤を収納する収納容器内の残量を推定する技術に関する。 The present invention relates to a technique for estimating a remaining amount in a storage container for storing a developer in an electrophotographic image forming apparatus.
複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体上に形成された静電潜像に現像装置からトナーを供給して現像し、現像されたトナー像を記録シート上に転写した後、加熱、加圧して定着させる。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, the electrostatic latent image formed on the photosensitive member is supplied with toner from the developing device and developed, and the developed toner image is transferred onto a recording sheet. After that, it is fixed by heating and pressing.
トナーは、画像形成に伴って消費されるので、トナーを現像装置に対して逐次補給する必要がある。現像装置へのトナーの補給は、例えば、トナーを収納するトナーボトルなどから行われる。トナーボトル内のトナーの残量は、フォトセンサーなどの検知手段によって検出され、残量が少なくなると(ニアエンプティ)、トナーボトルの交換準備等を促すニアエンプティ表示がされる。 Since the toner is consumed as the image is formed, it is necessary to sequentially replenish the toner to the developing device. The toner is supplied to the developing device from, for example, a toner bottle that stores toner. The remaining amount of toner in the toner bottle is detected by a detecting means such as a photo sensor. When the remaining amount is reduced (near empty), a near empty display is displayed to prompt for preparation for replacement of the toner bottle.
ところが、検知手段の取付け位置の精度や装置本体の寸法の精度等に起因して、検知手段の検知精度にばらつきが生じる場合がある。検知精度にばらつきがあると、例えば、トナーボトルにまだ充分にトナーが存在するにもかかわらず、ニアエンプティ表示がされることがある。また逆に、トナーボトルにトナーがほとんど無い状態(エンプティ)であるにもかかわらず、ニアエンプティ表示がされず、トナーが完全に無くなるまでに、新しいトナーボトルの準備が間に合わないことがある。 However, the detection accuracy of the detection means may vary due to the accuracy of the mounting position of the detection means and the accuracy of the dimensions of the apparatus body. If the detection accuracy varies, for example, a near empty display may be displayed even though there is still sufficient toner in the toner bottle. Conversely, even though the toner bottle is almost free of toner (empty), the near empty display is not displayed, and the preparation of a new toner bottle may not be in time until the toner is completely consumed.
この問題を解決するため、特許文献1によると、透光性の材料から形成され、水平方向に配された長尺のトナーボトルを挟んで、フォトセンサーの発光部と受光部が水平方向に対向するように、配置されている。発光部と受光部との間にトナーが存在する場合は、トナーによって発光部からの光が遮られ、受光部で受光されない。一方、発光部と受光部との間にトナーが存在しない場合は、発光部からの光が受光部で受光される。ここで、フォトセンサーは、トナーボトル内におけるトナーの搬送方向に、つまり、水平方向に略平行に移動可能に設けられている。
In order to solve this problem, according to
トナーボトル内に収納されたトナーは、トナーボトルの内周面に形成された螺旋状リブにより、供給口側に搬送され、供給口に搬送されたトナーは、供給口からサブホッパーに落下する。このように、螺旋状リブにより、トナーが供給口側に搬送されるので、トナーボトル内においては、トナーの液面は、長尺方向に、緩やかに傾斜し、供給口側における液面は、供給口とは反対側の端部における液面より高くなっている。 The toner stored in the toner bottle is conveyed to the supply port side by a spiral rib formed on the inner peripheral surface of the toner bottle, and the toner conveyed to the supply port falls from the supply port to the sub hopper. Thus, since the toner is conveyed to the supply port side by the spiral rib, the liquid level of the toner is gently inclined in the longitudinal direction in the toner bottle, and the liquid level on the supply port side is It is higher than the liquid level at the end opposite to the supply port.
このため、フォトセンサーを供給口に近づけて配置すると、トナーの液面の検知時期が遅くなり、供給口から遠ざけて配置すると、トナーの液面の検知時期が早くなる。画像形成装置毎に、フォトセンサーを適切な位置に移動させた後に、固定することにより、ニアエンプティが適切な時期に検知できるようにして、検知手段の取付け位置の精度や装置本体の寸法の精度等に起因する検知精度のばらつきを解消している。 For this reason, when the photo sensor is arranged close to the supply port, the detection time of the toner liquid level is delayed, and when it is arranged away from the supply port, the detection time of the toner liquid level is advanced. For each image forming device, the photo sensor is moved to an appropriate position and then fixed, so that the near empty can be detected at an appropriate time, so that the accuracy of the mounting position of the detection means and the accuracy of the size of the device body Variations in detection accuracy due to the above are eliminated.
しかし、特許文献1により開示された技術によると、フォトセンサーを適切な位置に平行移動して、その後、その位置で固定するため、トナーボトルにおけるニアエンプティの状態を検知できるものの、トナーボトル内において、トナーの液面がどの位置に存在するかを検知することできない。つまり、トナーボトル内のトナーの残量がどの程度であるかを知ることができない、という問題がある。
However, according to the technique disclosed in
この問題を解決するため、特許文献2によると、磁性体を含む現像剤を収容した現像剤収納容器の鉛直方向に立設する側面壁に、その検知ヘッドが対向するように磁気センサーが設けてあり、検知ヘッドが側面壁に対向したまま、側面壁に沿って鉛直方向、上下に移動する技術が開示されている。磁気センサーが現像剤の液面に来たところで、磁気センサーの検出信号が急激に変化する。こうして、現像剤の液面を検出し、その結果、現像剤の残量を知ることができる。
In order to solve this problem, according to
上記の通り、特許文献2によると、鉛直方向、上下に磁気センサーを移動するので、現像剤の液面を検出して、現像剤の残量を知ることができる。
As described above, according to
しかし、現像剤収納容器の側面壁は、鉛直方向に立設する場合ばかりとは、限らない。例えば、特許文献1により開示されたトナー収納容器は、円筒形状のトナーボトルであり、その外周面は、鉛直方向に対して、湾曲している。このような円筒形状の現像剤収納容器に対して、特許文献2により開示された磁気センサーの検知ヘッドを鉛直方向、上下に移動させる技術を適用させると、上下に移動する検知ヘッドのそれぞれの位置から円筒外周面までの水平方向の距離は、一定ではないので、検知ヘッドがどの位置に存在する場合にも、同一条件により、現像剤収納容器内の磁性体を検出できるとは限らない。その結果、現像剤の液面を正確に知ることができないという問題がある。
However, the side wall of the developer container is not limited to the vertical wall. For example, the toner container disclosed in
本発明は、この問題を解決し、円筒形状の収納容器に収納された現像剤の残量を推定できる推定装置、制御方法、記録媒体及び画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve this problem and provide an estimation device, a control method, a recording medium, and an image forming apparatus that can estimate the remaining amount of developer stored in a cylindrical storage container.
上記目的を達成するため、本発明の一態様は、水平に支架された円筒形状の収納容器から現像剤を画像形成装置の現像装置に向けて繰り出し補給する補給装置を対象として、収納容器内に残存する現像剤の量を推定する推定装置であって、収納容器の外周面に沿って周回運動する周回運動手段と、前記周回運動手段の周回路上に、前記収納容器の外周面に対向した状態で設けられ、検出域内に現像剤が存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段が前記収納容器に対して、周回路上、複数位置において現像剤の存否を検出するように、前記周回運動手段の回転角を制御する回転制御手段と、前記複数の位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、現像剤の残量を推定する推定手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, one aspect of the present invention is directed to a replenishing device that feeds and replenishes developer from a horizontally supported cylindrical storage container toward a developing device of an image forming apparatus. An estimation device for estimating the amount of remaining developer, a circular motion means that circulates along the outer peripheral surface of the storage container, and a state facing the outer peripheral surface of the storage container on a peripheral circuit of the peripheral motion means And detecting means for detecting whether or not the developer is present in the detection area, and so that the detecting means detects the presence or absence of the developer at a plurality of positions on the peripheral circuit with respect to the storage container. Rotation control means for controlling the rotation angle of the orbiting movement means, and estimation means for estimating the remaining amount of the developer using detection results of the presence or absence of the developer at the plurality of positions.
ここで、前記推定手段は、前記複数位置のうち、隣り合う二つの位置につき、周回路上、上方側の位置において現像剤を検出せず、下方側の位置において現像剤を検出した場合、前記収納容器における最下部から下方側の位置までの容量を、前記収納容器内に収納されている現像剤の残量として推定してもよい。 Here, when the estimation means detects the developer at the lower position without detecting the developer at the upper position on the peripheral circuit for two adjacent positions among the plurality of positions, the storing means You may estimate the capacity | capacitance from the lowest part in a container to the position of the downward side as the residual amount of the developer accommodated in the said storage container.
ここで、前記下方側の位置が前記収納容器の最下部であった場合、前記推定手段は、前記上方側の位置において現像剤を検出せず、前記下方側の位置において現像剤を検出した場合、前記収納容器内に収納されている現像剤がニアエンプティであると推定してもよい。 Here, when the lower side position is the lowermost part of the storage container, the estimation means does not detect the developer at the upper side position but detects the developer at the lower side position. The developer stored in the storage container may be estimated to be near empty.
ここで、さらに、前記上方側の位置において現像剤を検出せず、前記下方側の位置において現像剤を検出した場合、前記収納容器の交換を準備すべき旨を示す注意情報を出力する出力手段を備える、としてもよい。 Here, if the developer is not detected at the upper position and the developer is detected at the lower position, output means for outputting caution information indicating that the storage container should be prepared for replacement. It is good also as comprising.
ここで、前記回転制御手段は、前記収納容器の外周面の最上位まで、前記検出手段を移動して停止させ、前記推定手段は、前記最上位において現像剤を検出した場合、前記収納容器内の現像剤が未消費又は現像剤の消費量が所定の閾値未満であると推定する、としてもよい。 Here, the rotation control means moves and stops the detection means to the uppermost position of the outer peripheral surface of the storage container. When the estimation means detects the developer at the uppermost position, the rotation control means It is also possible to estimate that the developer is not consumed or that the developer consumption is less than a predetermined threshold.
ここで、前記回転制御手段は、前記収納容器の最下位に前記検出手段を移動して停止させ、前記推定手段は、前記最下位において現像剤を検出しない場合、前記収納容器内に収納されている現像剤がエンプティであると推定する、としてもよい。 Here, the rotation control means moves the detection means to the lowest position of the storage container and stops it, and the estimation means is stored in the storage container when the developer is not detected at the lowest position. It may be estimated that the developer being empty is empty.
ここで、さらに、前記最下位の位置において現像剤を検出しない場合、前記収納容器を交換すべき旨を示す警告情報を出力する出力手段を備える、としてもよい。 Here, an output means for outputting warning information indicating that the storage container should be replaced may be provided when the developer is not detected at the lowest position.
ここで、前記現像剤には、磁性体であるキャリア、又は、磁性体であるトナーが含まれており、前記検出手段は、磁気センサーである、としてもよい。 Here, the developer may include a carrier that is a magnetic material or a toner that is a magnetic material, and the detection unit may be a magnetic sensor.
ここで、前記回転制御手段は、少なくとも第一位置及び第二位置がこの順序で、前記収納容器の外周面の上方から下方に向けて存在するように、周回方向及び回転角を制御し、前記第一位置において現像剤を検出しない場合に限って、前記回転制御手段は、前記第二位置に前記検出手段を移動させる制御を行う、としてもよい。 Here, the rotation control means controls the rotation direction and the rotation angle so that at least the first position and the second position exist in this order from the upper side to the lower side of the outer peripheral surface of the storage container, Only when the developer is not detected at the first position, the rotation control means may perform control to move the detection means to the second position.
ここで、前記回転制御手段は、検出動作を開始する場合、最初に、前記収納容器の外周面の最上位まで、前記検出手段を周回させ、停止させる、としてもよい。 Here, when starting the detection operation, the rotation control unit may first circulate and stop the detection unit up to the top of the outer peripheral surface of the storage container.
また、本発明の別の一態様は、電子写真方式の画像形成装置であって、上記の推定装置を備えることを特徴とする。 Another aspect of the present invention is an electrophotographic image forming apparatus including the above estimation apparatus.
ここで、さらに、水平軸を中心に、前記収納容器自体を回転させる駆動手段を備える、としてもよい。 Here, the storage container itself may be further provided with a driving means for rotating the storage container itself around a horizontal axis.
ここで、さらに、前記推定手段により推定された現像剤の残量を表示する表示手段を備える、としてもよい。 Here, a display unit for displaying the remaining amount of the developer estimated by the estimation unit may be further provided.
また、本発明の別の一態様は、電子写真方式の画像形成装置であって、上記の推定装置と、前記推定装置から出力される前記注意情報又は前記警告情報を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided an electrophotographic image forming apparatus including the above estimation apparatus and display means for displaying the caution information or the warning information output from the estimation apparatus. It is characterized by that.
また、本発明の別の一態様は、水平に支架された円筒形状の収納容器から現像剤を画像形成装置の現像装置に向けて繰り出し補給する補給装置を対象として、収納容器内に残存する現像剤の量を推定する推定装置で用いられる制御方法であって、前記推定装置は、収納容器の外周面に沿って周回運動する周回運動手段と、前記周回運動手段の周回路上に、前記収納容器の外周面に対向した状態で設けられ、検出域内に現像剤が存在するか否かを検出する検出手段とを備え、前記制御方法は、前記検出手段が前記収納容器に対して、周回路上、複数位置において現像剤の存否を検出するように、前記周回運動手段の回転角を制御する回転制御ステップと、前記複数の位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、現像剤の残量を推定する推定手ステップとを含むことを特徴とする。 Another aspect of the present invention is directed to a replenishing device that feeds and replenishes developer from a horizontally-supported cylindrical storage container toward the developing device of the image forming apparatus. A control method used in the estimation device for estimating the amount of the agent, wherein the estimation device includes a circular motion means that circulates along the outer peripheral surface of the storage container, and the storage container on a peripheral circuit of the circular motion means And a detection means for detecting whether or not the developer is present in the detection area, and the control method is configured such that the detection means is on the peripheral circuit with respect to the storage container. Using the rotation control step for controlling the rotation angle of the orbiting motion means so as to detect the presence or absence of the developer at a plurality of positions, and the detection result of the presence or absence of the developer at the plurality of positions, the remaining amount of the developer is determined. Estimate to estimate Characterized in that it comprises a step.
また、本発明の別の一態様は、水平に支架された円筒形状の収納容器から現像剤を画像形成装置の現像装置に向けて繰り出し補給する補給装置を対象として、収納容器内に残存する現像剤の量を推定する推定装置で用いられる制御用のコンピュータープログラムを記録している記録媒体であって、前記推定装置は、収納容器の外周面に沿って周回運動する周回運動手段と、前記周回運動手段の周回路上に、前記収納容器の外周面に対向した状態で設けられ、検出域内に現像剤が存在するか否かを検出する検出手段とを備え、コンピューターとして動作する前記推定装置に対して、前記検出手段が前記収納容器に対して、周回路上、複数位置において現像剤の存否を検出するように、前記周回運動手段の回転角を制御する回転制御ステップと、前記複数の位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、現像剤の残量を推定する推定ステップとを実行させるためのコンピュータープログラムを記録している、ことを特徴とする。 Another aspect of the present invention is directed to a replenishing device that feeds and replenishes developer from a horizontally-supported cylindrical storage container toward the developing device of the image forming apparatus. A recording medium recording a computer program for control used in an estimation device for estimating the amount of the agent, the estimation device comprising: a circular motion means for circular motion along an outer peripheral surface of a storage container; and the circular motion On the peripheral circuit of the movement means, provided in a state facing the outer peripheral surface of the storage container, the detection means for detecting whether or not the developer is present in the detection area, for the estimation device that operates as a computer A rotation control step for controlling a rotation angle of the orbiting motion means so that the detection means detects the presence or absence of the developer at a plurality of positions on the circumference circuit with respect to the storage container; Using the detection result of the presence or absence of the developer in serial a plurality of positions, and recording a computer program for executing the estimation step of estimating the remaining amount of the developer, and wherein the.
上記の態様によると、円筒形状の収納容器に収納された現像剤の残量を推定できるという優れた効果を奏する。 According to said aspect, there exists an outstanding effect that the residual amount of the developer accommodated in the cylindrical storage container can be estimated.
1 実施の形態
以下、本発明に係る一つの実施の形態としての画像形成装置1について、図面を参照しながら説明する。
1. Embodiment Hereinafter, an
1.1 画像形成装置1の構成
図1は、画像形成装置1の主要な構成を示す概略断面図である。
1.1 Configuration of
画像形成装置1は、この図に示すように、所謂タンデム型のカラー複写機である。画像形成装置1が備える作像部21Y、21M、21C及び21Kは、主制御部100の制御の下、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(ブラック)の各色のトナー像を形成する。また、画像形成装置1では、トナー及び磁性体であるキャリアの二成分からなる現像剤を用いる二成分現像方式を採用している。
The
画像形成装置1は、図1に示すように、画像を記録シート上に定着するプリンター部12の上方に、画像が定着された記録シートを排出する排紙トレー38、原稿画像を読み取るスキャナー部11及び利用者による操作を受け付ける操作パネル13を配して、構成されている。また、プリンター部12においては、その最下部に給紙部33、その上方に露光光学系25、作像部21Y、21M、21C、21K及び中間転写ベルト31が配され、中間転写ベルト31の上方に、補給ボトル50Y、50M、50C、50K及び定着部34が配されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、本明細書及び図面において、主走査方向をX軸、副走査方向をY軸、鉛直方向をZ軸で表す。 In the present specification and drawings, the main scanning direction is represented by the X axis, the sub scanning direction is represented by the Y axis, and the vertical direction is represented by the Z axis.
画像形成装置1が原稿画像を複写するプリントジョブを受け付けると、又は、外部の装置からプリントジョブを受け付けると、給紙部33又は手差しトレー35から、記録シートが給紙ローラー36又は37により供給され、タイミングローラー39により、記録シートの搬送タイミングが制御されて、記録シートが通紙搬送経路を二次転写ローラー32まで搬送される。
When the
作像部21Y、21M、21C、21Kは、それぞれ、感光体ドラム、帯電装置、現像装置、クリーナー装置、除電装置及び一次転写ローラーなどからなる。感光体ドラムの外周面は、帯電装置によって、均一に帯電される。受け付けたプリントジョブの画像情報に基づいて露光光学系25から各色に色分解した光が照射され、帯電された感光体ドラムの外周面を露光走査することにより、感光体ドラムの外周面上に静電潜像を形成する。感光体ドラムの外周面上に形成された静電潜像は現像装置によりトナーで現像される。
Each of the image forming units 21Y, 21M, 21C, and 21K includes a photosensitive drum, a charging device, a developing device, a cleaner device, a static eliminating device, a primary transfer roller, and the like. The outer peripheral surface of the photosensitive drum is uniformly charged by a charging device. Based on the image information of the received print job, light that has been separated into colors is emitted from the exposure
作像部21Y、21M、21C、21Kは、各色のトナー像を中間転写ベルト31に一次転写する。各色のトナー像は、この一次転写の際に重ね合わせられる。一次転写されたカラートナー像は、矢印A方向に周回走行する中間転写ベルト31によって二次転写ローラー32まで搬送される。
The image forming units 21Y, 21M, 21C, and 21K primarily transfer the toner images of the respective colors to the
これに合わせて、給紙部33又は手差しトレー35から二次転写ローラー32まで搬送された記録シートにカラートナー像が二次転写される。二次転写された記録シートはそのまま上方へ搬送され、定着部34でカラートナー像が加熱溶融及び圧着された後、排紙トレー38へ排出される。
In accordance with this, the color toner image is secondarily transferred onto the recording sheet conveyed from the
補給装置(不図示)は、作像部21Y、21M、21C、21Kが備える現像装置内のトナー及びキャリアの二成分からなる現像剤の残量が少なくなると、補給ボトル50Y、50M、50C、50Kから、それぞれ、ジョイント51Y、51M、51C、51Kを介して、作像部21Y、21M、21C、21Kが備える現像装置内に、各色の現像剤を供給する。補給ボトル50Y、50M、50C、50Kからの補給により、作像部21Y、21M、21C、21Kが備える現像装置において、現像剤量は一定に保たれる。補給ボトル50Y、50M、50C、50Kの何れかの補給ボトル内の現像剤が無くなると、その補給ボトルは、新しい補給ボトルと交換される。
When the remaining amount of the developer composed of two components of toner and carrier in the developing device provided in the image forming units 21Y, 21M, 21C, and 21K decreases, the replenishing device (not shown) supplies the replenishing
1.2 補給ボトル50Y、50M、50C、50K
中間転写ベルト31の上方には、補給ボトル50Y、50M、50C、50Kが着脱自在に、水平を維持した状態で、画像形成装置1の本体筐体(不図示)に、支架されている。
1.2
Above the
図2(a)は、補給ボトル50Y、50M、50C、50Kの概略斜視図を示し、図2(b)は、補給ボトル50Kの概略側面図を示す。なお、図2(b)においては、補給ボトル50Kにおいて、後述するシャッター部183を取り外して表示している。
2A shows a schematic perspective view of the
以降、補給ボトル50Y、50M、50C、50Kを代表して、補給ボトル50Kについて、説明する。なお、補給ボトル50Y、50M、50Cも、補給ボトル50Kと同じ構造を有しているので、これらの説明を省略する。
Hereinafter, the
図2(a)及び図2(b)に示すように、補給ボトル50K(収納容器)は、円筒形状であり、トナーを収納しているボトル部181と、供給口185が外周面に形成されたキャップ部182と、供給口185を開閉するシャッター部183とを有する。ボトル部181とキャップ部182とは相対的に回転可能に配されている。キャップ部182の正面側には、補給ボトル50Kを回転させるツマミ184が形成されている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
補給ボトル50Kの裏面側には、ボトル部181を回転させる駆動部(駆動手段)141が設けられている。駆動部141のボトル部用モーター142(図7)により、ボトル部181を回転させると、ボトル部181内に収納された現像剤は、ボトル部181の内周面に形成された螺旋状リブ186によって、キャップ部182の供給口185に導かれる。そして、現像剤は、供給口185から、ジョイント51Kを介して、作像部21Kが備える現像装置内に落下供給される。
A drive unit (drive means) 141 that rotates the
ボトル部181のキャップ部182側の端部には、その端部の外周を覆うように、センサー周回機構163(支持手段)が設けられている。
A sensor rotation mechanism 163 (support means) is provided at the end of the
図3(a)は、センサー周回機構163を構成要素に分解した分解図を示し、図3(b)は、移動ギア151(周回運動手段)及び駆動ギア152の側面図を示す。
FIG. 3A shows an exploded view in which the
センサー周回機構163は、図3(a)にその分解図を示すように、移動ギア151及び支持部材161、162から構成されている。
As shown in an exploded view in FIG. 3A, the
移動ギア151は、半円筒部材の外周面に、その円筒軸と平行な方向に歯すじが設けられた平歯車である。半円筒部材の両端の各側面には、半円弧状の溝151aが開設されており、半円筒部材の内周面には、磁気センサー(検出手段)171が、補給ボトル50Kの外周面に対向した状態で、設けられている。
The moving
また、支持部材161は、円筒部材161aと、円筒部材161aの外周壁から下方に延伸する二つの脚部161bから構成され、脚部161bは、中間転写ベルト31の上方の位置で、画像形成装置1の本体筐体に設置されている。
The
さらに、支持部材162も、支持部材161と同様に、円筒部材162aと、円筒部材162aの外周壁から下方に延伸する二つの脚部162bから構成され、脚部162bは、中間転写ベルト31の上方の位置で、画像形成装置1の本体筐体に設置されている。
Further, like the
移動ギア151は、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回自在に、移動ギア151の一方の一側面に開設された溝151aに、円筒部材161aの円筒の端面が嵌合し、移動ギア151の他方の一側面に開設された溝151aに、円筒部材162aの円筒の端面が嵌合している。
The moving
図2(a)に示すように、平歯車であるギア156が、駆動部141に設けられた磁気センサー用モーター143(図7)のモーター軸により軸支され、ギア156は、平歯車であるギア155に歯合し、ギア155は、平歯車であるギア154に歯合している。また、補給ボトル50Kの中心軸189に平行に、シャフト153が設けられ、シャフト153は、その両端部に、ギア154及び平歯車である駆動ギア152が取り付けられ、画像形成装置1の本体筐体により回転自在に支持されている。図2(a)及び図3(b)に示すように、駆動ギア152は、移動ギア151に歯合している。
As shown in FIG. 2A, a
駆動部141に設けられた磁気センサー用モーター143から伝達される回転駆動力が、ギア156、155、154、シャフト153を介して、駆動ギア152に伝達され、駆動ギア152の回転により、移動ギア151が、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回運動する。磁気センサー171は、移動ギア151の周回路上に、補給ボトル50Kの外周面に対向して、設けられている。
The rotational driving force transmitted from the
図3(a)及び(b)に示すように、移動ギア151の内周面に磁気センサー171が配置されているので、中心軸189を中心とする、補給ボトル50Kの外周面に沿った移動ギア151の周回運動に伴い、周回路上で、磁気センサー171が、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, since the
ここで、駆動部141、センサー周回機構163、駆動ギア152、シャフト153、ギア154〜156、磁気センサー171及び後述するボトル制御部112は、補給ボトル50Kに収納されている現像装置の残量を推定する推定装置を構成している。
Here, the
1.3 磁気センサー171
磁気センサー171は、その検出範囲(検出域)内に現像剤が存在するか否かを検出する。
1.3
The
図4(a)は、磁気センサー171の概略平面図を示し、図4(b)は、アンテナとしてのコイル172から出力される磁力線191とともに、磁気センサー171の概略側面図を示す。また、図4(c)は、磁気センサー171を構成する電気回路178の概略回路図を示す。
FIG. 4A shows a schematic plan view of the
磁気センサー171は、図4(a)及び(c)に示すように、基板170上に、コルピッツ共振回路179、増幅器176及び変換器180を配して構成され、コルピッツ共振回路179は、コイル172、コンデンサー173、174、抵抗体177及びインバーター175から構成されている。
As shown in FIGS. 4A and 4C, the
コイル172は、基板170上において、渦巻き状に配されている。
The
図4(b)に示すように、磁気センサー171の両側に、コイル172から磁力線191が出力される。
As shown in FIG. 4B,
コンデンサー173、コイル172及びコンデンサー174は、この順序で、直列に接続されている。コンデンサー173及びコンデンサー174のそれぞれの一端は、接地されている。また、コンデンサー173の他端は、コイル172の一端及びインバーター175の一端に接続され、コンデンサー174の他端は、コイル172の他端及び抵抗体177の一端に接続されている。インバーター175の他端は、抵抗体177の他端及び増幅器176の一端に接続されている。増幅器176の他端は、変換器180に接続されている。
The
インバーター175は、入力された信号を反転して出力する。インバーター175から出力された信号は、抵抗体177及びコイル172を介して、インバーター175に再度、入力される。これにより、コルピッツ共振回路179から、安定した周波数を有する信号が出力される。
The
コルピッツ共振回路179から、つまり、節点175aから出力される信号の発振周波数は、以下の式により定まる。
The oscillation frequency of the signal output from the
f=1/(2π√(L1*C))
C=(C1*C2)/(C1+C2)
ここで、L1は、コイル172のインダクタンスであり、C1及びC2は、それぞれ、コンデンサー173及びコンデンサー174の静電容量である。
f = 1 / (2π√ (L1 * C))
C = (C1 * C2) / (C1 + C2)
Here, L1 is the inductance of the
ここで、磁気センサー171による検出範囲内に、磁性体である現像剤が存在すると、コイル172のインダクタンスが変動する。この変動により、上の式により示される発振周波数が変化する。この発振周波数の変化により、透磁率により、磁性体である現像剤を検出できる。
Here, when the developer, which is a magnetic substance, is present within the detection range of the
増幅器176は、コルピッツ共振回路179から出力される信号を増幅する。
The
変換器180は、増幅器176から出力される増幅された信号の周波数を電圧に変換して、出力する。ここで、変換器180から出力される信号を検出信号と呼ぶ。
The
(磁気センサー171による検出範囲)
図5は、磁気センサー171による検出範囲を示す。
(Detection range by magnetic sensor 171)
FIG. 5 shows a detection range by the
補給ボトル50Kには、現像剤が収納されている。補給ボトル50Kから現像剤が現像装置に補給されることにより、現像剤の液面209は、水平を保ちながら、鉛直下方に下がっていく。磁気センサー171には、現像剤を検出できる範囲が存在する。図5に示すように、液面209が検出範囲203内に存在する場合に、磁気センサー171により、現像剤の検出が可能である。
A developer is stored in the
ここで、検出範囲203は、磁気センサー171のコイル172の配置面を底面とし、底面から垂直方向、所定距離の範囲内の空間である。ここで、所定距離は、一例として、8mmである。
Here, the
液面209が検出範囲203より上方に存在する場合、検出範囲203内に現像剤が存在することは分かるが、液面209の位置は、分からない。一方、液面209が検出範囲203より下方に存在する場合、検出範囲203内に現像剤が存在しないことは分かるが、液面209の位置は、分からない。
When the
(現像剤の量と磁気センサー171の出力との関係)
図6は、補給ボトル内に収納されている現像剤の量と、磁気センサー171の出力との関係を示すグラフである。
(Relationship between amount of developer and output of magnetic sensor 171)
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the amount of developer stored in the supply bottle and the output of the
このグラフにおいて、横軸に、補給ボトル内に収納されている現像剤の量、つまり、図5に示す液面209の位置を示し、縦軸に、磁気センサー171の出力である検出信号を示す。
In this graph, the horizontal axis indicates the amount of developer stored in the supply bottle, that is, the position of the
曲線212は、補給ボトル内に収納されている現像剤の量と、磁気センサー171の出力である検出信号との関係を示す。
A
現像剤の量が、量213を下回る場合、磁気センサー171の出力は、一定である。この場合、検出範囲203内に現像剤が存在しないことを示す。また、現像剤の量が、量214を超える場合も、磁気センサー171の出力は、一定である。この場合、液面209が検出範囲203より上方に存在することを示す。
When the amount of the developer is less than the
現像剤の量が、量213から量214の間において、磁気センサー171の出力は、現像剤の量に比例して増加している。この場合、液面が図5の検出範囲203内に存在することを示す。
When the amount of the developer is between the
1.4 主制御部100
主制御部100の構成について説明する。
1.4
A configuration of the
図7は、主制御部100の構成を示すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the
主制御部100は、この図に示すように、CPU101、本体付属不揮発性メモリ102、ユニット付属不揮発性メモリ103、プリンター制御部104、コントローラー部105、スキャナー制御部106、ネットワークIF部107、RAM108、ROM109、操作パネル制御部123等から構成されている。
As shown in this figure, the
主制御部100は、例えば、利用者の操作により、原稿画像を複写するプリントジョブを受け付けた場合、又は、外部の装置から、ネットワークIF部107を介して、プリントジョブを受け付けた場合、プリンター制御部104に対して、プリント処理を行うように指示する。
For example, when the
プリンター制御部104は、図7に示すように、プリンター主制御部111、ボトル制御部(推定手段)112、作像装置制御部117、定着制御部118、シート搬送制御部119、露光光学系制御部120等から構成されている。また、ボトル制御部112は、制御部(出力手段)113、判断部115及び記憶部116を含んでいる。
As shown in FIG. 7, the
プリンター制御部104は、具体的には、内部にCPU、ROM、RAMを備えており、プリンター主制御部111、作像装置制御部117、定着制御部118、シート搬送制御部119、露光光学系制御部120、ボトル制御部112の制御部113及び判断部115は、それぞれ、ROMに格納された制御プログラムに従って、CPUが動作することにより、その機能を果たす。
Specifically, the
プリンター主制御部111は、ボトル制御部112、作像装置制御部117、定着制御部118、シート搬送制御部119及び露光光学系制御部120等を統一的に制御する。
The printer main control unit 111 controls the
作像装置制御部117、定着制御部118、シート搬送制御部119及び露光光学系制御部120は、それぞれ、作像部21Y、21M、21C、21Kによる作像動作、定着部34による加圧及び加熱動作、給紙部33からの記録シートの供給及び記録シートの搬送動作、露光光学系25による光照射などを制御する。
The image forming
ボトル制御部112については、後述する。
The
操作パネル制御部123は、制御部113から、プリンター制御部104を介して、状態情報を受信する。状態情報は、いずれかの補給ボトルについて、ニアエンプティ又はエンプティであることを示す。次に、操作パネル制御部123は、受信した状態情報に対応するメッセージを生成する。ここで、状態情報がいずれかの補給ボトルについてニアエンプティであることを示す場合、操作パネル制御部123は、補給ボトルの交換準備を促すメッセージ(注意情報)、例えば、「補給ボトルの交換準備をしてください」を生成する。また、状態情報がいずれかの補給ボトルについてエンプティであることを示す場合、操作パネル制御部123は、補給ボトルの交換を促すメッセージ(警告情報)、例えば、「補給ボトルを交換してください」を生成する。操作パネル制御部123は、生成したメッセージを、入出力部122を介して、操作パネル13に対して出力する。その他、操作パネル制御部123は、CPU101の指示により、文字、数字、画像等の情報を、入出力部122を介して、操作パネル13に対して出力する。
The operation
コントローラー部105は、スキャナー制御部10及びネットワークIF部107と、CPU101との間で、情報の送受信を中継する。
The
スキャナー制御部106は、スキャナー部11を制御し、原稿の画像の読み取り動作を実行させる。
The
RAM108は、各種の制御変数及び操作パネル13により設定されたコピー枚数などを一時記憶すると共に、CPU101によるプログラム実行時のワークエリアを提供する。
The
ROM109には、コピー動作などの各種ジョブを実行させるための制御プログラムなどが格納されている。
The
ネットワークIF部107は、LANなどのネットワークを介して、PC(パーソナルコンピューター)などの外部端末装置からプリントジョブを受け付ける。
The network IF
CPU101は、ROM109に記憶されている制御プログラムに従って動作することにより、プリンター制御部104、コントローラー部105、ネットワークIF部107、スキャナー制御部106、操作パネル制御部123等を制御する。例えば、CPU101は、制御プログラムに従って動作することにより、ネットワークIF部107によりプリントジョブが受け付けられると、プリンター制御部104に指示して、そのプリントジョブのデータに基づき、画像形成動作を実行させる。
The
本体付属不揮発性メモリ102は、例えば、CPU101により計測されたデータを記憶する。
The main body-attached
ユニット付属不揮発性メモリ103は、例えば、画像形成装置1が備える消耗品に関するデータを記憶する。
The unit-attached
入出力部121は、磁気センサー171から受信した検出信号を、ボトル制御部112の制御部113に対して、出力する。
The input /
また、駆動部141は、ボトル制御部112の制御部113の制御により、ボトル部用モーター142等、及び、磁気センサー用モーター143等を駆動及び停止させる。
The
さらに、入出力部122は、CPU101と操作パネル13との間で、情報の送受信を中継する。
Further, the input /
1.5 ボトル制御部112
ボトル制御部112は、作像部21Y、21M、21C、21Kが備える現像装置内の現像剤の残量が少なくなると、補給ボトル50Y、50M、50C、50Kから、それぞれ、ジョイント51Y、51M、51C、51Kを介して、作像部21Y、21M、21C、21Kが備える現像装置内に、各色の現像剤を供給するように、制御する。
1.5
When the remaining amount of the developer in the developing device included in the image forming units 21Y, 21M, 21C, and 21K decreases, the
また、ボトル制御部112は、磁気センサー171が補給ボトル50Kに対して、移動ギア151の周回路上、複数の検出位置において現像剤の存否を検出するように、移動ギア151の回転角を制御する。この結果、磁気センサー171が補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回移動する。
Further, the
また、ボトル制御部112は、補給ボトル50Kの外周面のそれぞれの位置において、磁気センサー171により、補給ボトル50K内の現像剤を検出するように、制御する。また、ボトル制御部112は、磁気センサー171により出力された検出信号を用いて、ボトル部181に収納されている現像剤の残量を推定する。さらに、ボトル制御部112は、ボトル部181に収納されている現像剤の残量に応じて、補給ボトル50Kがニアエンプティ又はエンプティであることを示す状態情報(補給ボトル50Kの交換準備を促す旨又は補給ボトル50Kの交換を促す旨のメッセージ情報に対応する)を生成し、生成した状態情報を、プリンター主制御部111を介して、操作パネル制御部123に対して出力する。
Further, the
なお、補給ボトル50Y、50M、50Cについても、同様である。
The same applies to the
ボトル制御部112は、上記の通り、制御部113、判断部115及び記憶部116から構成されている。
As described above, the
(1)記憶部116
記憶部116は、一例として、不揮発性の半導体メモリから構成されている。
(1)
The memory |
記憶部116は、ボトル制御部112の動作において、使用される変数i、変数k及び変数jを記憶するための領域を備えている。
The
ここで、変数iは、磁気センサー171により、補給ボトル50K内の現像剤を検出する動作において、繰り返し回数を記憶するための変数であり、図8(a)に示す検出位置に対応している。つまり、図8(a)に示す検出位置221、222、223、224、225が、それぞれ、変数i「1」、「2」、「3」、「4」、「5」に対応している。
Here, the variable i is a variable for storing the number of repetitions in the operation of detecting the developer in the
また、変数kは、磁気センサー171により現像剤が検出された場合における、磁気センサー171の検出位置を示す。
The variable k indicates the detection position of the
さらに、変数jは、「4」の場合、ニアエンプティであることを示し、「5」の場合、エンプティであることを示す。 Furthermore, when the variable j is “4”, it indicates that it is near empty, and when it is “5”, it indicates that it is empty.
(2)制御部113
制御部113は、補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出する動作を開始するタイミングが到来するまで、待機し、そのタイミングが到来すると、補給ボトル50K内の現像剤を検出する動作を実施するよう制御する。
(2)
The
ここで、補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングは、一例として、画像形成装置1の電源が投入されたときである。
Here, the timing for detecting the remaining amount of developer in the
なお、補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングは、このタイミングには、限定されない。例えば、一カ月に所定数回、一週間に所定数回又は一日に所定数回、現像剤の残量を検出してもよい。また、例えば、作像部21Kが備える感光体ドラムの回転数に応じて、現像剤の残量を検出する回数を増減してもよい。
Note that the timing of detecting the remaining amount of developer in the
補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングが到来したとき、制御部113は、補給ボトル50K内の現像剤を検出する動作を統括的に制御する。
When it is time to detect the remaining amount of developer in the
具体的には、補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングが到来したとき、制御部113は、最初に、磁気センサー171が、補給ボトル50Kの外周面の最上部の位置(図8(a)に示す検出位置221)に移動するように、駆動部141を制御する。
Specifically, when the timing for detecting the remaining amount of developer in the
その後、図8(a)に示す検出位置222、223、224、225の順序で、磁気センサー171が周回移動するように、駆動部141を制御する。制御部113は、それぞれの検出位置において、磁気センサー171により、補給ボトル50K内の現像剤を検出させる。なお、補給ボトル50Kの外周面の最上部の位置から始めて、何れかの検出位置において、補給ボトル50K内において、現像剤が検出された場合には、制御部113は、次の検出位置への磁気センサー171の移動を行わせず、現像剤の検出動作を終了する。
Thereafter, the
ここで、何れかの検出位置において、補給ボトル50K内において、現像剤が検出された場合、制御部113は、その検出位置を示す位置番号を変数kとして記憶する。
Here, when the developer is detected in the
また、検出位置224において、現像剤が検出されず、検出位置225において、現像剤が検出された場合、制御部113は、検出位置224を示す位置番号「4」を変数jとして記憶する。この場合には、ニアエンプティの状態である。一方、検出位置224及び225の両方において、現像剤が検出されない場合、制御部113は、検出位置225を示す位置番号「5」を変数jとして記憶する。この場合には、補給ボトル50K内において、現像剤が存在せず、エンプティの状態である。
When the developer is not detected at the
制御部113は、現像剤が検出された位置を示す検出位置情報として、変数kの値、及び、補給ボトル50Kがニアエンプティ又はエンプティであることを示す状態情報として、変数jの値を、プリンター主制御部111を介して、操作パネル制御部123へ出力し、操作パネル制御部123に、検出位置情報に対応する残量表示画像を生成させ、状態情報に対応するメッセージを生成させ、入出力部122を介して、残量表示画像及びメッセージを操作パネル13に表示させる。
The
(3)判断部115
判断部115は、補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングであるか否かを判断する。
(3)
The
また、判断部115は、磁気センサー171から、入出力部121を介して、受信した検出信号により、現像剤を検出したか否かを判断する。つまり、判断部115は、検出信号が、図6に示す現像剤の量213に対応する出力値以上であるか、否かを判断する。検出信号が、現像剤の量213に対応する出力値以上である場合、現像剤を検出したと判断する。検出信号が、現像剤の量213に対応する出力値未満である場合、現像剤を検出しなかった判断する。
Further, the
現像剤を検出しなかったと判断する場合、判断部115は、さらに、変数iが「4」であるか否か、及び、変数iが「5」であるか否かを判断する
さらに、判断部115は、補給ボトル50K内の現像剤を検出する繰り返し制御において、繰り返しの回数を示す変数iが「5」より小さいか又は「5」と等しいかを判断する。つまり、繰り返し回数を超えたか否かを判断する。
When determining that the developer is not detected, the
(4)ボトル制御部112による制御と現像剤の検出
(ア)上記の通り、ボトル制御部112は、移動ギア151が補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回運動するように制御して、補給ボトル50Kの外周面に対向する複数の検出位置(図8(a)の検出位置221、222、223、224、225)に磁気センサー171を周回移動させる回転制御手段として、動作する。
(4) Control by
また、ボトル制御部112は、複数の検出位置のそれぞれにおける、磁気センサー171により出力された検出信号を用いて、つまり、それぞれの検出位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量を推定する推定手段として、動作する。
Further, the
磁気センサー171は、円筒形状の補給ボトル50Kと同軸の移動ギア151と一体となって、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動するので、図8(a)の検出位置221、222、223、224、225のいずれにおいても、磁気センサー171から補給ボトル50Kの外周面までの距離は、一定である。このため、磁気センサー171がどの検出位置に存在する場合であっても、磁気センサー171から補給ボトル50Kの外周面までの距離が変わらないという、同一条件の基で、磁気センサー171による検出を行うことができる。
The
(イ)ボトル制御部112は、少なくとも隣接する二つの検出位置(例えば、図8(a)の検出位置221と222)に、順に、磁気センサー171を移動させて、それぞれの検出位置で現像剤の有無を検出してもよい。
(A) The
ボトル制御部112は、二つの検出位置のうち、上方側の検出位置221において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示し、下方側の検出位置222において出力された検出信号が現像剤が存在することを示す場合、少なくとも、ボトル部181における最下部239(図8(a))から下方側の検出位置222までの容量を、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量として推定してもよい。
Of the two detection positions, the
このようにして、少なくとも連続する二つの検出位置において出力された検出信号を用いて、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量を推定することができる。
In this manner, the remaining amount of the developer stored in the
(ウ)ボトル制御部112は、少なくとも連続する二つの検出位置(例えば、図8(a)の検出位置224と225)に磁気センサー171を移動させてもよい。つまり、下方側の検出位置225が、補給ボトル50Kの最下部239に対向する位置に存する。
(C) The
ここで、上方側の検出位置224において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示し、下方側の検出位置225において出力された検出信号が現像剤が存在することを示す場合、ボトル制御部112は、ニアエンプティである(現像剤の残量が少ない、つまり、現像剤の残量が所定の閾値未満である。)と推定することを示す状態情報、つまり、補給ボトル50Kの交換を準備すべき旨のメッセージ情報を出力する出力手段として動作する。
Here, when the detection signal output at the
このようにして、少なくとも連続する二つの検出位置において出力された検出信号を用いて、補給ボトル50Kの交換を準備すべき旨のメッセージ情報を生成するタイミングを決定することができる。
In this way, it is possible to determine the timing for generating message information indicating that the replacement of the
(エ)ボトル制御部112は、一つの検出位置として、補給ボトル50Kの外周面の最上方(例えば、図8(a)の検出位置221)に磁気センサー171を周回移動させてもよい。
(D) The
ここで、検出位置221において出力された検出信号が現像剤が存在することを示す場合、ボトル制御部112は、補給ボトル50K内の現像剤が未消費であるか、又は、現像剤の消費量が極めて少ない、つまり、現像剤の消費量が所定の閾値未満であると、推定してもよい。
Here, when the detection signal output at the
(オ)ボトル制御部112は、一つの検出位置として、補給ボトル50Kの最下部239に対向する位置(例えば、図8(a)の検出位置225)に磁気センサー171を周回移動させてもよい。
(E) The
検出位置225において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示す場合、ボトル制御部112は、補給ボトル50Kに現像剤が存在しないと推定してもよい。
When the detection signal output at the
検出位置225において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示す場合、ボトル制御部112は、エンプティであることを示す状態情報、つまり、補給ボトル50Kの交換を促す旨を示すメッセージ情報を出力する出力手段として、動作する。
When the detection signal output at the
このようにして、補給ボトル50Kの交換を促す旨を示すメッセージ情報を出力するタイミングを決定することができる。
In this way, it is possible to determine the timing for outputting message information indicating that the replacement of the
(カ)ボトル制御部112は、現像剤の残量を検出するタイミングが到来したとき、複数の検出位置(例えば、図8(a)の検出位置221、222、223、224、225)のうち、最初に、補給ボトル50Kの外周面の最上方の検出位置221に、磁気センサー171を周回移動させてもよい。
(F) When the timing for detecting the remaining amount of the developer has arrived, the
また、ボトル制御部112は、少なくとも第一検出位置(例えば、図8(a)の検出位置221)及び第二検出位置(例えば、図8(a)の検出位置222)に、この順序で、磁気センサー171を周回移動させるとしてもよい。なお、第一検出位置は、第二検出位置の上方に存している。
Further, the
ここで、第一検出位置(検出位置221)において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示す場合、ボトル制御部112は、次に、第二検出位置(検出位置222)に磁気センサー171を周回移動させる。
Here, when the detection signal output at the first detection position (detection position 221) indicates that the developer is not present, the
補給ボトル50K内の現像剤の液面は、現像装置に対する現像剤の供給に伴って、水平を維持しながら、鉛直下方に移動していく。このため、最初に、補給ボトル50Kの外周面の最上方に配された検出位置221に、磁気センサー171を配することにより、磁気センサー171を効率よく周回移動させることができる。また、上方の第一検出位置において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示す場合、ボトル制御部112は、次に、下方の第二検出位置に磁気センサー171を周回移動させることにより、磁気センサー171を効率よく周回移動させることができる。
The liquid level of the developer in the
仮に、下方の検出位置において出力された検出信号が現像剤が存在しないことを示す場合、ボトル制御部112が、次に、上方の検出位置に磁気センサー171を周回移動させるとすると、上方の検出位置では、現像剤が存在しないことは、明らかであり、非効率的な移動順序となる。
If the detection signal output at the lower detection position indicates that there is no developer, the
1.6 現像剤の液面と検出範囲の関係
図8(a)は、補給ボトル50Kの外周面における、磁気センサー171の検出位置及び検出範囲を示す。
1.6 Relationship Between Developer Liquid Level and Detection Range FIG. 8A shows the detection position and detection range of the
図8(a)に示すように、磁気センサー171が、検出位置221、222、223、224、225のいずれかの位置に存在する場合、磁気センサー171の検出範囲を、参照符号201、202、203、204、205により示している。
As shown in FIG. 8A, when the
検出位置221は、補給ボトル50KのY−Z面による断面の最上部に対向して、その上方の位置に存在する。
The
検出位置222は、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って、検出位置221から、45度だけ、周回移動した位置に存在する。
The
検出位置223は、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って、検出位置222から、45度だけ、周回移動した位置に存在する。
The
検出位置224も、上記と同様に、検出位置223から、45度だけ、周回移動した位置に存在し、また、検出位置225も、上記と同様に、検出位置224から、45度だけ、周回移動した位置であって、補給ボトル50Kの最下部239に対向して、その下方に存在する。なお、磁気センサー171による検出範囲については、上述した通りである。
Similarly to the above, the
図8(a)に示す検出範囲201、202、203、204、205内に、補給ボトル50Kの現像剤の液面209が存在する場合に、磁気センサー171は、現像剤の液面の存在を検出可能である。
When the
次に、図8(b)は、磁気センサー171の検出位置と、磁気センサー171のZ軸方向の検出範囲との関係を示す。
Next, FIG. 8B shows the relationship between the detection position of the
この図において、横軸は、図8(a)に示す検出位置221、222、223、224、225が存在する補給ボトル50Kの外周面上の位置を、直線状に展開したものであり、縦軸は、図8(a)に示す検出範囲201、202、203、204、205のZ軸方向の範囲を示すものである。また、補給ボトル50Kに最大量の現像剤が充填された場合の位置を参照符号230により示す。
In this figure, the horizontal axis is a linear development of the position on the outer peripheral surface of the
図8(b)に示す検出位置231、232、233、234、235は、それぞれ、図8(a)に示す検出位置221、222、223、224、225に対応している。また、図8(b)に示す検出範囲241、242、243、244、245は、それぞれ、図8(a)に示す検出範囲201、202、203、204、205に対応している。 The detection positions 231, 232, 233, 234, and 235 shown in FIG. 8B correspond to the detection positions 221, 222, 223, 224, and 225 shown in FIG. 8A, respectively. Further, detection ranges 241, 242, 243, 244, and 245 shown in FIG. 8B correspond to detection ranges 201, 202, 203, 204, and 205 shown in FIG. 8A, respectively.
図8(b)に示すように、検出範囲241、242、243、244、245のそれぞれは、他の検出範囲と重複していないが、検出範囲241、242、243、244、245は、補給ボトル50K内のZ軸方向の範囲を概ね、覆っていると言えるので、良好に現像剤の液面を検出することができる。
As shown in FIG. 8B, each of the detection ranges 241, 242, 243, 244, 245 does not overlap with the other detection ranges, but the detection ranges 241, 242, 243, 244, 245 Since it can be said that the range in the Z-axis direction in the
なお、検出範囲241、242、243、244、245のそれぞれが、隣接する検出範囲と重複するように、磁気センサーが周回移動して停止する検出位置の数を、上記より増やしてもよい。 Note that the number of detection positions where the magnetic sensor moves around and stops so that each of the detection ranges 241, 242, 243, 244 and 245 overlaps the adjacent detection ranges may be increased from the above.
1.7 操作パネル13
操作パネル13(表示手段)は、一例として、液晶ディスプレィ装置の上方にタッチパネルを重ねて構成されている。操作パネル13は、利用者による電源投入や数字入力等のための複数のボタンを備えている。
1.7
As an example, the operation panel 13 (display means) is configured by overlapping a touch panel above the liquid crystal display device. The
操作パネル13は、操作パネル制御部123から、入出力部122を介して、文字、数字、画像等の情報を受け取り、受け取った文字、数字、画像等の情報を表示する。
The
また、操作パネル13は、操作パネル制御部123から、入出力部122を介して、各色の補給ボトルにおける現像剤の残量を示す残量表示画像、各色の補給ボトルの交換準備を促すメッセージ、各色の補給ボトルの交換を促すメッセージを受け取り、各色の残量表示画像、各メッセージを表示する。
In addition, the
図9は、操作パネル13に表示される画面の一例を示す。
FIG. 9 shows an example of a screen displayed on the
図9に示すように、操作パネル13には、一例として、濃度、用紙、倍率、両面/ページ集約などの設定ボタン画像とともに、補給ボトルの交換準備を促すメッセージ131、及び、各色の補給ボトルの現像剤の残量を示す残量表示画像132Y、132M、132C、132Kが表示されている。
As shown in FIG. 9, for example, the
このように、操作パネル13には、各色の補給ボトルにおける現像剤の残量を示す残量表示画像が表示されるので、利用者は、残量表示画像により、各色の補給ボトルにおける現像剤の残量を知ることができる。
As described above, since the remaining amount display image indicating the remaining amount of the developer in the replenishment bottle of each color is displayed on the
また、操作パネル13には、適切な時期に、各色の補給ボトルの交換準備を促すメッセージ又は各色の補給ボトルの交換を促すメッセージが表示されるので、利用者は、補給ボトルの交換準備のタイミング又は補給ボトルの交換のタイミングを知ることができる。
The
1.8 画像形成装置1の動作
画像形成装置1の動作について、特に、磁気センサー171により、補給ボトル50K内の現像剤を検出する動作について、図10及び図11に示すフローチャートを用いて説明する。なお、補給ボトル50Y、50M、50Cについては、補給ボトル50Kの場合と同様であるので、説明を省略する。
1.8 Operation of
判断部115は、補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングであるか否かを判断する(ステップS101)。
The
補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングではないと判断する場合(ステップS101で「NO」)、制御部113は、ステップS101に制御を移して、処理を繰り返す。
When determining that it is not time to detect the remaining amount of developer in the
補給ボトル50K内の現像剤の残量を検出するタイミングであると判断する場合(ステップS101で「YES」)、制御部113は、磁気センサー171が、補給ボトル50Kの最上部の位置(図8(a)に示す検出位置221)に周回移動するように、駆動部141を制御する。つまり、駆動部141の磁気センサー用モーター143が回転して、回転駆動力が、ギア156、155、154、シャフト153を介して、駆動ギア152に伝達され、駆動ギア152の回転により、移動ギア151が、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回運動する。磁気センサー171が、補給ボトル50Kの最上部の位置まで周回移動すると、駆動部141の磁気センサー用モーター143が回転を停止し、磁気センサー171は、その位置で停止する(ステップS102)。
When it is determined that it is time to detect the remaining amount of developer in the
次に、制御部113は、変数i、変数k及び変数jを初期化する。つまり、制御部113は、変数iを「1」に設定し、変数kを「0」に設定し、変数jを「0」に設定する(ステップS103)。
Next, the
磁気センサー171は、補給ボトル50K内の現像剤の検出の動作を行う。制御部113は、磁気センサー171から、入出力部121を介して、検出信号を受信する(ステップS104)。
The
判断部115は、受信した検出信号により、現像剤を検出したか否かを判断する(ステップS105)。
The
判断部115により、現像剤を検出したと判断される場合(ステップS105で「YES」)、制御部113は、変数kに変数iの内容を代入する(ステップS113)。次に、制御部113は、ステップS114に制御を移す。
When the
判断部115により、現像剤を検出しなかったと判断される場合(ステップS105で「NO」)、判断部115は、変数iが「4」であるか否かを判断する(ステップS106)。ここでは、ニアエンプティの可能性があるか否かを判断している。判断部115により、変数iが「4」であると判断される場合(ステップS106で「YES」)、制御部113は、変数jに「4」を代入する(ステップS107)。
If the
次に、判断部115は、変数iが「5」であるか否かを判断する(ステップS108)。ここでは、補給ボトル50K内に現像剤が残っていない(エンプティ)可能性があるか否かを判断している。判断部115により、変数iが「5」であると判断される場合(ステップS108で「YES」)、制御部113は、変数jに「5」を代入する(ステップS109)。
Next, the
次に、制御部113は、変数iに「1」を加算する(ステップS110)。
Next, the
次に、判断部115は、変数iが「5」より小さいか又は「5」と等しいかを判断する(ステップS111)。判断部115により、変数iが「5」より小さいか又は「5」と等しいと判断される場合(ステップS111で「YES」)、制御部113は、磁気センサー171が現在の位置から45度だけ、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動するように、駆動部141を制御する。つまり、駆動部141の磁気センサー用モーター143が回転して、回転駆動力が、ギア156、155、154、シャフト153を介して、駆動ギア152に伝達され、駆動ギア152の回転により、移動ギア151が、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回運動する。磁気センサー171が、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、45度だけ周回移動すると、駆動部141の磁気センサー用モーター143が回転を停止し、磁気センサー171は、その位置で停止する(ステップS112)。次に、制御部113は、ステップS104に制御を移して、処理を繰り返す。
Next, the
判断部115により、変数iが「5」より大きいと判断される場合(ステップS111で「NO」)、判断部115は、変数jが「4」であるか否かを判断する(ステップS114)。判断部115により、変数jが「4」であると判断される場合(ステップS114で「YES」)、制御部113は、補給ボトル50Kがニアエンプティであることを示す状態情報として、変数jの値を、プリンター主制御部111を介して、操作パネル制御部123へ出力する。操作パネル制御部123は、受信した状態情報に対応するメッセージ、つまり、補給ボトルの交換準備を促すメッセージを生成する(ステップS115)。
When the
次に、判断部115は、変数jが「5」であるか否かを判断する(ステップS116)。判断部115により、変数jが「5」であると判断される場合(ステップS116で「YES」)、制御部113は、補給ボトル50Kがエンプティであることを示す状態情報として、変数jの値を、プリンター主制御部111を介して、操作パネル制御部123へ出力する。操作パネル制御部123は、受信した状態情報に対応するメッセージ、つまり、補給ボトルの交換を促すメッセージを生成する(ステップS117)。
Next, the
操作パネル制御部123は、生成したメッセージを、入出力部122を介して、操作パネル13に対して出力し、操作パネル13は、このメッセージを表示する(ステップS118)。
The operation
制御部113は、変数kにより示され、現像剤が検出された位置を示す検出位置情報をプリンター主制御部111へ出力し、プリンター主制御部111は、受け取った検出位置情報を、操作パネル制御部123に対して出力する。操作パネル制御部123は、受け取った検出位置情報を用いて、現像剤の残量を示す残量表示画像を生成し、生成した残量表示画像を、入出力部122を介して、操作パネル13に対して出力する。操作パネル13は、残量表示画像を表示する(ステップS119)。
The
次に、制御部113は、ステップS101へ制御を移して、処理を繰り返す。
Next, the
以上により、磁気センサー171により、補給ボトル50K内の現像剤を検出する動作の説明を終了する。
This is the end of the description of the operation of detecting the developer in the
1.9 まとめ
補給ボトル50Kは、水平方向に配された中心軸189を有する円筒形状であり、磁性体を含む現像剤を収納する。磁気センサー171は、透磁率により現像剤を検出する。センサー周回機構163の支持部材161及び162は、補給ボトル50Kの外周面に沿うように、中心軸189を中心として周回自在に、移動ギア151を支持する。ボトル制御部112は、移動ギア151が補給ボトル50Kの外周面に沿って周回運動するように制御する。これにより、移動ギア151の内周面に取り付けられた磁気センサー171が補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動する。磁気センサー171は、補給ボトル50Kの外周上、周方向に並ぶ複数の検出位置へ周回移動して、各検出位置で停止する。ボトル制御部112は、複数の検出位置において磁気センサー171により得られた検出結果を用いて、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量を推定する。
1.9 Summary The
このように、磁気センサー171は、円筒形状の補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動するので、複数の検出位置のいずれにおいても、磁気センサー171から補給ボトル50Kの外周面までの距離は、一定である。このため、磁気センサー171がどの検出位置に存在する場合であっても、磁気センサー171から補給ボトル50Kの外周面までの距離が変わらないという、同一条件の基で、磁気センサー171による検出を行うことができる。
Thus, since the
こうして、磁気センサー171により得られた検出結果を用いて、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量を精度良く推定することができる。
In this way, it is possible to accurately estimate the remaining amount of the developer stored in the replenishing
また、操作パネル13は、各色の補給ボトルにおける現像剤の残量を示す残量表示画像を表示するので、利用者は、残量表示画像により、各色の補給ボトルにおける現像剤の残量を知ることができる。
Further, since the
また、操作パネル13は、適切な時期に、各色の補給ボトルの交換準備を促すメッセージ又は各色の補給ボトルの交換を促すメッセージを表示するので、利用者に対して、補給ボトルの交換準備又は交換を的確に指示することができる。
Further, since the
2 変形例(1)
上記の実施の形態の変形例(1)としての補給ボトル50Y、50M、50C及び50Kのそれぞれに収納されている現像剤の残量を推定する推定装置について、実施の形態との相違点を中心として、説明する。
2 Modification (1)
The estimation device that estimates the remaining amount of developer stored in each of the
図12は、変形例(1)としての補給ボトル50Y、50M、50C及び50Kの外周面に沿って周回するギア等の概略側面図を示す。
FIG. 12 shows a schematic side view of gears and the like that circulate along the outer peripheral surfaces of the replenishing
補給ボトル50Kに関して、推定装置は、駆動部141、センサー周回機構、駆動ギア152、シャフト153、ギア154〜156、磁気センサー171K(検出手段)及びボトル制御部112等から構成されている。ここで、駆動部141、駆動ギア152、シャフト153、ギア154〜156、磁気センサー171K及びボトル制御部112については、実施の形態において対応する構成要素と同一である。
Regarding the
センサー周回機構は、移動ギア301K(周回運動手段)及び支持部材161、162(図3(a))から構成されている。ここで、支持部材161、162については、実施の形態において対応する構成要素と同一である。
The sensor circling mechanism includes a moving
移動ギア301Kは、円筒部材の外周面に、その円筒軸と平行な方向に歯すじが設けられた平歯車である。円筒部材の両端の各側面には、円状の溝302Kが開設されており、円筒部材の内周面には、磁気センサー171Kが取り付けられている。
The moving gear 301 </ b> K is a spur gear in which tooth traces are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical member in a direction parallel to the cylindrical axis. A
移動ギア301Kは、実施の形態と同様に、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回自在に、移動ギア301Kの一方の一側面に開設された溝302Kに、円筒部材161aの円筒の端面が嵌合し、移動ギア301Kの他方の一側面に開設された溝302Kに、円筒部材162aの円筒の端面が嵌合している。
Similar to the embodiment, the moving
このような構造により、駆動ギア152の回転により、移動ギア301Kが補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回運動し、その結果、磁気センサー171Kは、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回移動する。
With such a structure, the rotation of the
また、補給ボトル50Cに関して、補給ボトル50Cの中心軸189Cを中心として、補給ボトル50Cの外周面に沿って、周回自在に、磁気センサー171C(検出手段)を支持するセンサー周回機構が備えられている。
Further, regarding the
補給ボトル50Cについてのセンサー周回機構は、移動ギア301Kと同様の構造の移動ギア301C(周回運動手段)を備えている。移動ギア301Kと移動ギア301Cとの間には、移動ギア301K及び移動ギア301Cの両方に歯合するギア303Cが設けられている。
The sensor circling mechanism for the replenishing
移動ギア301Kの回転により、回転駆動力が、ギア303Cを介して、移動ギア301Cに伝達され、磁気センサー171Cは、補給ボトル50Cの外周面に沿って、周回移動する。
Due to the rotation of the moving
さらに、補給ボトル50M及び50Yに関して、それぞれの補給ボトルの中心軸189M、189Yを中心として回転自在に、磁気センサー171M及び171Y(検出手段)を支持するセンサー周回機構が備えられている。
Further, the replenishing
補給ボトル50Mについてのセンサー回転機構及び補給ボトル50Yについてのセンサー周回機構は、それぞれ、移動ギア301Kと同様の構造の移動ギア301M及び301Y(周回運動手段)を備えている。移動ギア301Cと移動ギア301Mとの間には、移動ギア301C及び移動ギア301Mの両方に歯合するギア303Mが設けられている。また、移動ギア301Mと移動ギア301Yとの間には、移動ギア301M及び移動ギア301Yの両方に歯合するギア303Yが設けられている。
The sensor rotation mechanism for the
移動ギア301Cの回転により、回転駆動力が、ギア303Mを介して、移動ギア301Mに伝達され、磁気センサー171Mは、補給ボトル50Mの外周面に沿って、周回移動する。
Due to the rotation of the moving
また、移動ギア301Mの回転により、回転駆動力が、ギア303Yを介して、移動ギア301Yに伝達され、磁気センサー171Yは、補給ボトル50Yの外周面に沿って、周回移動する。
Further, due to the rotation of the moving
上記の通り、変形例(1)によると、駆動ギア152による回転駆動力が、順次、移動ギア301K、301C、301M、301Yに伝達され、磁気センサー171K、171C、171M、171Yが、それぞれの補給ボトル50K、50C、50M、50Yの外周面に沿って、周回移動する。このため、補給ボトル50Kについてのみ、磁気センサー用モーター143、ギア154〜156、シャフト153を設ければよく、全体として、部品点数を少なくすることができる。
As described above, according to the modified example (1), the rotational driving force by the
なお、変形例(1)においては、補給ボトル50K、50C、50M、50Yの外周面に沿って、磁気センサー171K、171C、171M、171Yが、同一の回転角度で、同期を取って、周回移動する。このため、例えば、実施の形態の図10のステップS105に示すように、補給ボトル50Kの一つの検出位置において、現像剤が検出された場合であっても、以降の検出動作を終了させない。全ての補給ボトル50K、50C、50M、50Yについて、それぞれ外周面の最上部から最下部まで、順に、現像剤の検出を行う。
In the modification example (1), the
3 変形例(2)
上記の実施の形態において、センサー周回機構163には、移動ギア151が含まれ、移動ギア151には、駆動ギア152が歯合している。しかし、これには、限定されない。
3 Modification (2)
In the above embodiment, the
図13は、変形例(2)としての補給ボトル50Kの外周面に沿って周回するプーリー等の概略側面図を示す。
FIG. 13 is a schematic side view of a pulley or the like that circulates along the outer peripheral surface of the
変形例(2)においては、センサー周回機構は、移動ギア151に代えて、円筒形状のプーリー313(周回運動手段)を備えている。プーリー313の両端の各側面には、円状の溝314が開設されており、プーリー313の内周面には、磁気センサー315(検出手段)が取り付けられている。プーリー313は、実施の形態の支持部材161及び162と同じ構造の支持部材により、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回自在に支持されている。また、駆動ギア152に代えて、プーリー311を備えている。プーリー311及びプーリー313には、無端状のベルト312が巻回され、磁気センサー用モーターから伝達された回転駆動力によりプーリー311が周回運動し、その回転駆動力が、ベルト312を介して、プーリー313に伝達され、磁気センサー315が、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回移動する。
In the modified example (2), the sensor circling mechanism includes a cylindrical pulley 313 (circulating motion means) instead of the moving
このように、磁気センサー315は、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動するので、複数の検出位置のいずれにおいても、磁気センサー315から補給ボトル50Kの外周面までの距離は、一定である。このため、磁気センサー315がどの検出位置に存在する場合であっても、磁気センサー315から補給ボトル50Kの外周面までの距離は、変わらないという、同一条件の基で、磁気センサー315による検出を行うことができる。
Thus, since the
こうして、磁気センサー315により得られた検出結果を用いて、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量を精度良く推定することができる。
In this way, it is possible to accurately estimate the remaining amount of the developer stored in the replenishing
4 変形例(3)
上記の実施の形態において、センサー周回機構163は、移動ギア151及び支持部材161、162から構成されている。移動ギア151には、駆動ギア152が歯合している。しかし、これには、限定されない。
4 Modification (3)
In the above embodiment, the
図14は、変形例(3)としての補給ボトル50Kの外周面を囲むように設けられた円筒部材等の概略側面図を示す。
FIG. 14 shows a schematic side view of a cylindrical member or the like provided so as to surround the outer peripheral surface of the
変形例(3)のセンサー周回機構は、実施の形態の移動ギア151及び支持部材161、162に代えて、樹脂を素材とする円筒部材325と、円筒部材325の外周壁から下方に延伸する脚部326から構成されている。脚部326は、円筒部材325を固着し、中間転写ベルト31の上方の位置で、画像形成装置1の本体筐体に設置されている。
Instead of the moving
円筒部材325の外周面の一部には、帯状の可とう性を有するフィルム322(周回運動手段)が巻回され、そのフィルム322の一端は、巻回部323において、巻き込まれ、そのフィルム322の他端は、巻回部324において、巻き込まれている。フィルム322上には、磁気センサー321(検出手段)が設けられている。巻回部323及び巻回部324の軸芯は、それぞれ、第1及び第2磁気センサー用モーターのモーター軸に連結されている。第1磁気センサー用モーター又は第2磁気センサー用モーターの回転により、フィルム322が、一方の巻回部に巻き込まれて、円筒部材325の外周面上を周回運動する。これに伴い、磁気センサー321は、補給ボトル50Kの中心軸189を中心として、円筒部材325の外周面に沿って、周回移動する。
A part of the outer peripheral surface of the
なお、同図では、構成をわかりやすくするため、磁気センサー321と、補給ボトル50Kの外周面との間が大きく離れているように記載されているが、実際には、磁気センサー321による検出範囲が補給ボトル50Kの内部と重なるように、磁気センサー321と、補給ボトル50Kの外周面との間隔は、数mm程度等、わずかとなっている。
In the figure, in order to make the configuration easy to understand, the
このように、磁気センサー321は、補給ボトル50Kの外周面に沿って周回移動するので、複数の検出位置のいずれにおいても、磁気センサー321から補給ボトル50Kの外周面までの距離は、一定である。このため、磁気センサー321がどの検出位置に存在する場合であっても、磁気センサー321から補給ボトル50Kの外周面までの距離は、変わらないという、同一条件の基で、磁気センサー321による検出を行うことができる。
Thus, since the
こうして、磁気センサー321により得られた検出結果を用いて、補給ボトル50Kに収納されている現像剤の残量を精度良く推定することができる。
Thus, the remaining amount of the developer stored in the replenishing
5 その他の変形例
本発明について、上記の実施の形態に基づいて説明しているが、上記の実施の形態に限定されない。以下に示すようにしてもよい。
5 Other Modifications Although the present invention has been described based on the above embodiment, it is not limited to the above embodiment. You may make it show below.
(1)上記の実施の形態では、図8(a)に示すように、磁気センサー171が、5箇所の検出位置221、222、223、224、225において、検出信号を出力している。しかし、これには限定されない。
(1) In the above embodiment, as shown in FIG. 8A, the
磁気センサー171は、補給ボトル50Kの外周面の6箇所以上の検出位置において、検出信号を出力してもよい。
The
また、磁気センサー171は、補給ボトル50Kの外周面に沿って、周回移動する際に、補給ボトル50Kの最上部から最下部まで、連続的に、検出信号を出力してもよい。
Further, the
(2)上記の実施の形態では、現像剤は、トナー及び磁性体であるキャリアの二成分からなる、としている。しかし、この構成には、限定されない。 (2) In the above-described embodiment, the developer is composed of two components of the toner and the carrier that is a magnetic material. However, this configuration is not limited.
現像剤には、磁気を帯びたトナーが含まれている、としてもよい。 The developer may include a magnetic toner.
これにより、磁気センサーにより、現像剤を検出することができる。 Thereby, the developer can be detected by the magnetic sensor.
(3)上記の実施の形態では、移動ギア151を半円筒形状としているが、半円筒形状には限らない。移動ギアは、円筒部材の外周面に、その円筒軸と平行な方向に歯すじが設けられた平歯車である、としてもよい。
(3) In the above embodiment, the moving
このように、補給ボトルの外において、補給ボトルの中心軸から一定の半径を有する円軌道上を、磁気センサーが移動可能な構成であればよく、ギアやベルトによる移動に限られることはない。 In this way, the magnetic sensor can be moved on a circular orbit having a certain radius from the central axis of the supply bottle outside the supply bottle, and is not limited to movement by a gear or a belt.
この場合に、磁気センサーから補給ボトルの外周面までの距離は、一定である。このため、磁気センサーがどの検出位置に存在する場合であっても、磁気センサーから補給ボトルの外周面までの距離が変わらないという、同一条件の基で、磁気センサーによる検出を行うことができる。 In this case, the distance from the magnetic sensor to the outer peripheral surface of the supply bottle is constant. For this reason, the detection by the magnetic sensor can be performed under the same condition that the distance from the magnetic sensor to the outer peripheral surface of the replenishing bottle does not change regardless of the detection position of the magnetic sensor.
こうして、磁気センサーにより得られた検出結果を用いて、補給ボトルに収納されている現像剤の残量を精度良く推定することができる。 Thus, the remaining amount of the developer stored in the replenishing bottle can be accurately estimated using the detection result obtained by the magnetic sensor.
(4)上記の実施の形態では、ボトル部用モーター142により、補給ボトルを回転させ、磁気センサー用モーター143により、磁気センサーを回転させている。しかし、これには、限定されない。
(4) In the above embodiment, the
補給ボトルに対する回転駆動力を利用して、磁気センサーを周回移動させる、としてもよい。例えば、ボトル部用モーターにより、補給ボトルを回転させるとともに、磁気センサーを周回移動させる、としてもよい。 The magnetic sensor may be moved around using the rotational driving force with respect to the supply bottle. For example, the bottle bottle motor may rotate the replenishment bottle and move the magnetic sensor around.
これにより、部品点数を少なくすることができる。 Thereby, the number of parts can be reduced.
(5)上記の実施の形態において、各色の補給ボトル内に収納されている現像剤の残量を推定するときに、ボトル制御部112は、補給ボトル毎に、その推定をした時刻(年月日、時、分、秒)とともに、推定した残量を、記憶部116に書き込むとしてもよい。
(5) In the above embodiment, when estimating the remaining amount of developer stored in the replenishment bottles for each color, the
ボトル制御部112は、過去に記憶部116に書き込んだ推定をした時刻と推定した残量の複数の組を用いて、現像剤の残量の時間的変化を計算し、計算した時間的変化を用いて、将来の時間的変化を予測して、補給ボトル毎に、当該補給ボトルがニアエンプティとなる時期又はエンプティとなる時期を推定して、推定した時期を操作パネル13に表示させる、としてもよい。
The
この構成により、利用者は、将来のいつの時点において、補給ボトルがニアエンプティ又はエンプティとなるか(可能性)を知ることができ、補給ボトルの在庫管理や発注管理を適切に行うことができる。 With this configuration, the user can know at what point in time in the future the supply bottle will be near empty or empty (possibility), and can appropriately manage inventory and order management of the supply bottle.
(6)上記実施の形態では、磁気センサーを補給ボトルの外周に沿って周回させている。しかし、これには、限定されない。 (6) In the said embodiment, the magnetic sensor is made to circulate along the outer periphery of a supply bottle. However, this is not a limitation.
上記実施の形態の磁気センサーを、発光部と受光部(検出手段)とからなるフォトセンサーに置き換え、上記実施の形態の補給ボトルを、透光性の材料から形成された、長尺、円筒形状のトナーボトルに置き換えてもよい。 The magnetic sensor of the above embodiment is replaced with a photosensor composed of a light emitting part and a light receiving part (detecting means), and the replenishing bottle of the above embodiment is a long, cylindrical shape made of a translucent material. The toner bottle may be replaced.
トナーボトルは、トナーを収納している。なお、トナーボトルは、磁性体であるキャリアを収納していない、としてもよい。 The toner bottle stores toner. The toner bottle may not contain a magnetic carrier.
受光部は、上記実施の形態の磁気センサーと同様に、トナーボトルの外周面に沿って、周回する。受光部は、それ自体が水平を維持しつつ、水平方向に設けられた光遮蔽板によって区切られた受光範囲(検出域)内において、水平方向からのみ受光する。 The light receiving unit circulates along the outer peripheral surface of the toner bottle, similarly to the magnetic sensor of the above embodiment. The light receiving unit receives light only from the horizontal direction within the light receiving range (detection area) delimited by the light shielding plate provided in the horizontal direction while maintaining the horizontal itself.
発光部は、受光部が周回するトナーボトルの半周の外周面とは、反対側の半周の外周面に対向するように、中間転写ベルトの上方の位置で、画像形成装置の筐体に取り付けられている。発光部は、トナーボトルの半周の外周面の全体に対して、光を照射する。 The light emitting unit is attached to the housing of the image forming apparatus at a position above the intermediate transfer belt so as to face the outer circumferential surface of the half circumference opposite to the outer circumferential surface of the toner bottle around which the light receiving unit circulates. ing. The light emitting unit irradiates light to the entire outer peripheral surface of the half circumference of the toner bottle.
受光部により受光しない場合には、トナーによって発光部からの光が遮られているので、受光範囲内にトナーが存在する。一方、受光部により受光する場合には、トナーによって発光部からの光が遮られていないので、受光範囲内にトナーが存在しない。 When light is not received by the light receiving portion, the light from the light emitting portion is blocked by the toner, so that the toner exists in the light receiving range. On the other hand, when the light is received by the light receiving unit, the light from the light emitting unit is not blocked by the toner, so there is no toner in the light receiving range.
このように、トナーボトルの外周面に沿って、周回する受光部が、どの位置において受光したかにより、トナーの液面の位置を知ることができる。この結果、トナーボトルに収納されているトナーの残量を知ることができる。 As described above, the position of the liquid surface of the toner can be known based on the position of the light receiving unit that circulates along the outer peripheral surface of the toner bottle. As a result, it is possible to know the remaining amount of toner stored in the toner bottle.
(7)上記実施の形態では、補給ボトル内の現像剤の残量を検出する動作を開始するタイミングが到来すると、補給ボトルの最上位から、順に、下方に磁気センサーを周回移動させて、現像剤を検出している。しかし、この方法には、限定されない。次のようにしてもよい。 (7) In the above embodiment, when the timing for starting the operation for detecting the remaining amount of the developer in the replenishing bottle has arrived, the magnetic sensor is orbitally moved downward in order from the top of the replenishing bottle to develop The agent is detected. However, this method is not limited. It may be as follows.
制御部は、ある検出位置で現像剤が検出されると、次に、現像剤の残量を検出する動作を開始するタイミングが到来するまで、この検出位置で磁気センサーを停止させる。次に、現像剤の残量を検出する動作を開始するタイミングが到来すると、この検出位置で、磁気センサーによる現像剤の検出を行う。このとき、現像剤が検出されると、次に、現像剤の残量を検出する動作を開始するタイミングが到来するまで、この検出位置で磁気センサー停止させる。一方、現像剤が検出されない場合には、下方の検出位置まで磁気センサーを周回移動させ、その検出位置で現像剤を検出する。以降、この動作を繰り返す。 When the developer is detected at a certain detection position, the control unit stops the magnetic sensor at this detection position until the next timing for starting the operation of detecting the remaining amount of the developer comes. Next, when the timing for starting the operation for detecting the remaining amount of developer comes, the developer is detected by the magnetic sensor at this detection position. At this time, when the developer is detected, the magnetic sensor is stopped at this detection position until the next timing for starting the operation for detecting the remaining amount of the developer comes. On the other hand, when the developer is not detected, the magnetic sensor is moved to the lower detection position and the developer is detected at the detection position. Thereafter, this operation is repeated.
この方法によると、補給ボトル内の現像剤の残量を検出する動作を開始するタイミングが到来する都度、磁気センサーを補給ボトルの最上位に移動させないので、効率的に現像剤を検出することができる。 According to this method, the magnetic sensor is not moved to the top of the supply bottle every time the timing for starting the operation for detecting the remaining amount of the developer in the supply bottle comes, so that the developer can be detected efficiently. it can.
(8)現像剤の残量を検出するセンサーとして、上記実施の形態及び上記変形例においては、磁気センサー及び光学式センサー(フォトセンサー)を用いるとしている。 (8) As the sensor for detecting the remaining amount of the developer, in the embodiment and the modified example, a magnetic sensor and an optical sensor (photo sensor) are used.
しかし、センサーは、これには限定されない。現像剤の残量を検出するセンサーとして、静電式センサーを用いるとしてもよい。 However, the sensor is not limited to this. An electrostatic sensor may be used as a sensor for detecting the remaining amount of developer.
(9)上述したように、画像形成装置及び推定装置は、それぞれ、マイクロプロセッサとメモリとを備えたコンピューターシステムである。メモリは、制御用のコンピュータープログラムを記憶しており、マイクロプロセッサは、制御用のコンピュータープログラムに従って動作する。 (9) As described above, each of the image forming apparatus and the estimation apparatus is a computer system including a microprocessor and a memory. The memory stores a computer program for control, and the microprocessor operates according to the computer program for control.
また、制御用のコンピュータープログラムは、コンピューター読み取り可能な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、半導体メモリなどに記録されている、としてもよい。 The computer program for control may be recorded on a computer-readable recording medium, such as a flexible disk, a hard disk, an optical disk, or a semiconductor memory.
(10)上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせる、としてもよい。 (10) The above embodiment and the above modifications may be combined.
本発明に係る推定装置は、円筒形状の収納容器に収納された現像剤の残量を推定できるという優れた効果を奏し、電子写真方式の画像形成装置において、現像剤を収納する収納容器内の残量を推定する技術として有用である。 The estimation apparatus according to the present invention has an excellent effect of being able to estimate the remaining amount of the developer stored in the cylindrical storage container. In the electrophotographic image forming apparatus, the estimation apparatus includes a storage container for storing the developer. This is useful as a technique for estimating the remaining amount.
1 画像形成装置
11 スキャナー部
12 プリンター部
13 操作パネル
21Y〜21K 作像部
25 露光光学系
31 中間転写ベルト
32 二次転写ローラー
33 給紙部
34 定着部
35 手差しトレー
36、37 給紙ローラー
38 排紙トレー
39 タイミングローラー
50Y〜50K 補給ボトル
51Y〜51K ジョイント
100 主制御部
101 CPU
102 本体付属不揮発性メモリ
103 ユニット付属不揮発性メモリ
104 プリンター制御部
105 コントローラー部
106 スキャナー制御部
107 ネットワークIF部
108 RAM
109 ROM
111 プリンター主制御部
112 ボトル制御部
113 制御部
115 判断部
116 記憶部
117 作像装置制御部
118 定着制御部
119 シート搬送制御部
120 露光光学系制御部
121、122 入出力部
123 操作パネル制御部
141 駆動部
151 移動ギア
151a 溝
152 駆動ギア
153 シャフト
154〜156 ギア
161、162 支持部材
161a、162a 円筒部材
161b、162b 脚部
163 センサー周回機構
170 基板
171 磁気センサー
172 コイル
173、174 コンデンサー
175 インバーター
176 増幅器
177 抵抗体
178 電気回路
179 コルピッツ共振回路
180 変換器
181 ボトル部
182 キャップ部
183 シャッター部
184 ツマミ
185 供給口
186 螺旋状リブ
DESCRIPTION OF
102 Nonvolatile Memory Attached to
109 ROM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 Printer
Claims (16)
収納容器の外周面に沿って周回運動する周回運動手段と、
前記周回運動手段の周回路上に、前記収納容器の外周面に対向した状態で設けられ、検出域内に現像剤が存在するか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段が前記収納容器に対して、周回路上、複数位置において現像剤の存否を検出するように、前記周回運動手段の回転角を制御する回転制御手段と、
前記複数の位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、現像剤の残量を推定する推定手段と
を備えることを特徴とする推定装置。 An estimation device for estimating the amount of developer remaining in a storage container for a replenishing device that feeds and replenishes developer from a horizontally supported cylindrical storage container toward a developing device of an image forming apparatus. ,
A revolving means for revolving around the outer peripheral surface of the storage container;
A detecting means provided on the circumferential circuit of the orbiting movement means so as to face the outer peripheral surface of the storage container, and detecting whether or not the developer is present in the detection area;
Rotation control means for controlling the rotation angle of the orbiting movement means so that the detection means detects the presence or absence of the developer at a plurality of positions on the circumference circuit with respect to the storage container;
An estimation device comprising: an estimation unit configured to estimate a remaining amount of developer using detection results of presence / absence of developer at the plurality of positions.
ことを特徴とする請求項1に記載の推定装置。 The estimation means detects the developer at the upper position on the peripheral circuit and detects the developer at the lower position on the two adjacent positions of the plurality of positions, and detects the developer at the uppermost position in the storage container. The estimation apparatus according to claim 1, wherein a capacity from a lower portion to a lower position is estimated as a remaining amount of developer stored in the storage container.
前記推定手段は、前記上方側の位置において現像剤を検出せず、前記下方側の位置において現像剤を検出した場合、前記収納容器内に収納されている現像剤がニアエンプティであると推定する
ことを特徴とする請求項2に記載の推定装置。 When the lower side position is the lowermost part of the storage container,
The estimation means estimates that the developer stored in the storage container is near empty when the developer is not detected at the upper position and the developer is detected at the lower position. The estimation apparatus according to claim 2, wherein:
を備えることを特徴とする請求項3に記載の推定装置。 Further, when the developer is not detected at the upper position and the developer is detected at the lower position, output means for outputting caution information indicating that the storage container should be prepared for replacement is provided. The estimation apparatus according to claim 3.
前記推定手段は、前記最上位において現像剤を検出した場合、前記収納容器内の現像剤が未消費又は現像剤の消費量が所定の閾値未満であると推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の推定装置。 The rotation control means moves and stops the detection means to the top of the outer peripheral surface of the storage container,
The estimation means estimates that the developer in the storage container is not consumed or the consumption amount of the developer is less than a predetermined threshold when the developer is detected at the topmost level. The estimation apparatus described in 1.
前記推定手段は、前記最下位において現像剤を検出しない場合、前記収納容器内に収納されている現像剤がエンプティであると推定する
ことを特徴とする請求項1に記載の推定装置。 The rotation control means moves and stops the detection means at the lowest position of the storage container,
The estimation apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit estimates that the developer stored in the storage container is empty when the developer is not detected at the lowest level.
を備えることを特徴とする請求項6に記載の推定装置。 The estimation apparatus according to claim 6, further comprising an output unit configured to output warning information indicating that the storage container should be replaced when the developer is not detected at the lowest position.
前記検出手段は、磁気センサーである
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の推定装置。 The developer includes a carrier that is a magnetic material or a toner that is a magnetic material,
The estimation device according to claim 1, wherein the detection unit is a magnetic sensor.
前記第一位置において現像剤を検出しない場合に限って、前記回転制御手段は、前記第二位置に前記検出手段を移動させる制御を行う
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の推定装置。 The rotation control means controls the rotation direction and the rotation angle so that at least the first position and the second position exist in this order from the upper side to the lower side of the outer peripheral surface of the storage container,
The rotation control means performs control to move the detection means to the second position only when the developer is not detected at the first position. The estimation apparatus described in 1.
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の推定装置。 The rotation control means, when starting the detection operation, first circulates and stops the detection means to the top of the outer peripheral surface of the storage container, and stops the detection means. The estimation apparatus according to item.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の推定装置を備えることを特徴とする画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus,
An image forming apparatus comprising the estimation device according to claim 1.
を備えることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11, further comprising a driving unit that rotates the storage container itself about a horizontal axis.
を備えることを特徴とする請求項11又は12に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11, further comprising a display unit that displays a remaining amount of the developer estimated by the estimating unit.
請求項4又は7に記載の推定装置と、
前記推定装置から出力される前記注意情報又は前記警告情報を表示する表示手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。 An electrophotographic image forming apparatus,
An estimation device according to claim 4 or 7,
An image forming apparatus comprising: display means for displaying the caution information or the warning information output from the estimation device.
前記推定装置は、収納容器の外周面に沿って周回運動する周回運動手段と、前記周回運動手段の周回路上に、前記収納容器の外周面に対向した状態で設けられ、検出域内に現像剤が存在するか否かを検出する検出手段とを備え、
前記制御方法は、
前記検出手段が前記収納容器に対して、周回路上、複数位置において現像剤の存否を検出するように、前記周回運動手段の回転角を制御する回転制御ステップと、
前記複数の位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、現像剤の残量を推定する推定手ステップと
を含むことを特徴とする制御方法。 Used in an estimation device for estimating the amount of developer remaining in a storage container for a replenishing device that feeds and replenishes developer from a horizontally supported cylindrical storage container toward the developing device of the image forming apparatus. A control method,
The estimation device is provided on a circular motion means that circulates along the outer peripheral surface of the storage container, and on a peripheral circuit of the circular motion means in a state facing the outer peripheral surface of the storage container, and the developer is provided in the detection area. Detecting means for detecting whether or not it exists,
The control method is:
A rotation control step for controlling a rotation angle of the orbiting motion means so that the detection means detects the presence or absence of the developer at a plurality of positions on the circumference circuit with respect to the storage container;
And a presuming step of estimating a remaining amount of the developer using detection results of the presence or absence of the developer at the plurality of positions.
前記推定装置は、収納容器の外周面に沿って周回運動する周回運動手段と、前記周回運動手段の周回路上に、前記収納容器の外周面に対向した状態で設けられ、検出域内に現像剤が存在するか否かを検出する検出手段とを備え、
コンピューターとして動作する前記推定装置に対して、
前記検出手段が前記収納容器に対して、周回路上、複数位置において現像剤の存否を検出するように、前記周回運動手段の回転角を制御する回転制御ステップと、
前記複数の位置における現像剤の存否の検出結果を用いて、現像剤の残量を推定する推定ステップとを
実行させるためのコンピュータープログラムを記録している記録媒体。 Used in an estimation device for estimating the amount of developer remaining in a storage container for a replenishing device that feeds and replenishes developer from a horizontally supported cylindrical storage container toward the developing device of the image forming apparatus. A recording medium recording a computer program for control,
The estimation device is provided on a circular motion means that circulates along the outer peripheral surface of the storage container, and on a peripheral circuit of the circular motion means in a state facing the outer peripheral surface of the storage container, and the developer is provided in the detection area. Detecting means for detecting whether or not it exists,
For the estimation device operating as a computer,
A rotation control step for controlling a rotation angle of the orbiting motion means so that the detection means detects the presence or absence of the developer at a plurality of positions on the circumference circuit with respect to the storage container;
A recording medium recording a computer program for executing an estimation step of estimating a remaining amount of developer using detection results of presence / absence of developer at the plurality of positions.
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